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本書重點闡述無人機的系統工程方法，涉及自主性，任務分析、定向運動、部署、巡邏，以及搜索、跟蹤和監視的實際應用。本書還提出了包括機器人學、運籌學、控制理論的算法設計。適合作為無人機從業者和研究人員。
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為無人機項目提供系統工程方法，真正找到獨立于應用之外的問題的解決方法
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CONTENTS目錄
譯者序
前言
第1章概述1
1.1引言1
1.2無人機系統的使用2
1.2.1條例2
1.2.2風險分析6
1.2.3經濟潛力8
1.2.4隱私問題9
1.3無人機系統9
1.3.1地面控制站11
1.3.2無人機操作員12
1.3.3無人機模擬13
1.4案例研究15
1.4.1工業應用16
1.4.2土木工程18
1.4.3安全保障20
1.4.4環境應用22
1.4.5精准農業25
1.4.6賑災27
1.4.7輔助通信系統33
1.5結論33
參考文獻34
第2章任務框架44
2.1引言44
2.2自主性45
2.2.1自主性級別45
2.2.2決策47
2.2.3基本原理50
2.3同構無人機協同54
2.3.1建模54
2.3.2規劃56
2.3.3協同路徑跟蹤59
2.3.4通信61
2.3.5任務分配63
2.4異構無人機協同65
2.4.1一致性算法65
2.4.2任務分配66
2.5無人機-無人地面車輛協同67
2.5.1協調框架68
2.5.2相對定位方法68
2.5.3物流服務站69
2.6任務分析70
2.6.1方法71
2.6.2任務特異性75
2.6.3人-無人機協同80
2.7結論84
參考文獻84
第3章定向運動與覆蓋範圍92
3.1引言92
3.2初步研究92
3.2.1一般飛行器路徑問題92
3.2.2旅行商問題93
3.2.3郵遞員問題97
3.2.4背包問題103
3.3定向運動104
3.3.1公式化定向運動問題104
3.3.2無人機傳感器的選擇109
3.4覆蓋範圍110
3.4.1柵欄覆蓋112
3.4.2邊界覆蓋114
3.4.3區域覆蓋116
3.5結論135
參考文獻135
第4章部署、巡察與捕獲143
4.1引言143
4.2空中部署144
4.2.1部署問題144
4.2.2移動傳感器網絡152
4.3巡察160
4.3.1邊界巡察161
4.3.2區域合作巡察164
4.4捕獲172
4.4.1問題的表述172
4.4.2空中操縱178
4.5結論183
參考文獻184
第5章搜索、跟蹤與監視192
5.1引言192
5.2搜索理論與決策支持的相關基礎194
5.2.1搜索問題的類型194
5.2.2攝像機屬性198
5.2.3操作人員200
5.3信息收集201
5.3.1檢測202
5.4目標的移動性205
5.4.1固定目標206
5.4.2移動目標207
5.5目標搜索和跟蹤211
5.5.1協同監測212
5.5.2通信215
5.6監視218
5.6.1隨機監視策略218
5.6.2城市監控220
5.6.3山火邊界監控222
5.6.4概率天氣預報228
5.7結論229
參考文獻229
第6章總結235
縮寫詞對照表237
譯者序
前言
第1章概述1
1.1引言1
1.2無人機系統的使用2
1.2.1條例2
1.2.2風險分析6
1.2.3經濟潛力8
1.2.4隱私問題9
1.3無人機系統9
1.3.1地面控制站11
1.3.2無人機操作員12
1.3.3無人機模擬13
1.4案例研究15
1.4.1工業應用16
1.4.2土木工程18
1.4.3安全保障20
1.4.4環境應用22
1.4.5精准農業25
1.4.6賑災27
1.4.7輔助通信系統33
1.5結論33
參考文獻34
第2章任務框架44
2.1引言44
2.2自主性45
2.2.1自主性級別45
2.2.2決策47
2.2.3基本原理50
2.3同構無人機協同54
2.3.1建模54
2.3.2規劃56
2.3.3協同路徑跟蹤59
2.3.4通信61
2.3.5任務分配63
2.4異構無人機協同65
2.4.1一致性算法65
2.4.2任務分配66
2.5無人機-無人地面車輛協同67
2.5.1協調框架68
2.5.2相對定位方法68
2.5.3物流服務站69
2.6任務分析70
2.6.1方法71
2.6.2任務特異性75
2.6.3人-無人機協同80
2.7結論84
參考文獻84
第3章定向運動與覆蓋範圍92
3.1引言92
3.2初步研究92
3.2.1一般飛行器路徑問題92
3.2.2旅行商問題93
3.2.3郵遞員問題97
3.2.4背包問題103
3.3定向運動104
3.3.1公式化定向運動問題104
3.3.2無人機傳感器的選擇109
3.4覆蓋範圍110
3.4.1柵欄覆蓋112
3.4.2邊界覆蓋114
3.4.3區域覆蓋116
3.5結論135
參考文獻135
第4章部署、巡察與捕獲143
4.1引言143
4.2空中部署144
4.2.1部署問題144
4.2.2移動傳感器網絡152
4.3巡察160
4.3.1邊界巡察161
4.3.2區域合作巡察164
4.4捕獲172
4.4.1問題的表述172
4.4.2空中操縱178
4.5結論183
參考文獻184
第5章搜索、跟蹤與監視192
5.1引言192
5.2搜索理論與決策支持的相關基礎194
5.2.1搜索問題的類型194
5.2.2攝像機屬性198
5.2.3操作人員200
5.3信息收集201
5.3.1檢測202
5.4目標的移動性205
5.4.1固定目標206
5.4.2移動目標207
5.5目標搜索和跟蹤211
5.5.1協同監測212
5.5.2通信215
5.6監視218
5.6.1隨機監視策略218
5.6.2城市監控220
5.6.3山火邊界監控222
5.6.4概率天氣預報228
5.7結論229
參考文獻229
第6章總結235
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